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淺析混聯(lián)法生產中的綜合平衡
中鋁公司河南分公司氧化鋁廠 衛(wèi)國棟 2006/12/23
摘要: 在混聯(lián)法氧化鋁生產中,存在著一定技術指標條件下的物料流量與設備能力之間的綜合平衡問題,并以氧化鋁廠的生產實際為依據,分析了以堿的循環(huán)平衡為主的綜合平衡與生產的關系,指出它對生產穩(wěn)定發(fā)展進行良性循環(huán)、達產降耗和提高企業(yè)經濟效益,都具有非常重要的現(xiàn)實意義。
關鍵詞: 混聯(lián)法 氧化鋁生產 綜合平衡
混聯(lián)法在我國誕生以來,經過幾代人30 多年的努力已日漸成熟,是我國氧化鋁生產中經濟效益比較好的一種生產方法,也因此成為我國氧化鋁生產的主要方法,為我國鋁工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用。不管是拜耳法還是燒結法部分,其產出單位產品氧化鋁所伴隨的主要物料的流量是相當大的,為產品量的數(shù)倍之多,加上混聯(lián)法工藝流程長、進程復雜、設備又多、各個生產環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密、生產規(guī)模又大,因此往往某一工序的工況不正常會迅速波及到其它相關工序甚至整個生產。因此,從生產的全局來看,就很自然地形成了在一定技術指標要求下的各種物料流量和設備能力之間的綜合平衡,它是生產順利發(fā)展、進行良性循環(huán)的根本保證,氧化鋁廠的實踐充分說明了這一點。
1、混聯(lián)法主要物料流動概況在混聯(lián)法生產中,天天都要念的一本經就
是堿、水、泥的綜合平衡,這是由混聯(lián)法的特點所決定的,拜耳法部分高品位的鋁礦石在循環(huán)堿液的作用下,經壓煮溶出后所產生的赤泥送燒結法的熟料窯去處理,借以回收其中的氧化鋁和氧化鈉,故常有以窯定產之說。同時,拜耳法所發(fā)生的堿耗又需要燒結法來補充,而燒結法本身還擁有自己獨立的生產系統(tǒng)。此外,由于礦石帶入和工藝上的需要,流程中還要進入大量的水分,并根據堿的循環(huán)需要及時地予以脫除,這就是說堿、水、泥的平衡問題,涉及到生產中的大型設備原料磨、壓煮溶出器、熟料窯、蒸發(fā)器等。這些設備的狀況如何,又非常敏感的與生產緊密地聯(lián)系在一起,在堿、水、泥的綜合平衡中,由于堿是氧化鋁的載體而貫穿流程的始終,同時它又和水、泥發(fā)生有機的聯(lián)系,復雜,故我們從堿的循環(huán)入手進行如下分析。在混聯(lián)法生產,不僅有拜耳法系統(tǒng)內部堿的循環(huán)平衡體系,還有燒結法內部堿的循環(huán)平衡體系,同時還有拜耳法系統(tǒng)和燒結法系統(tǒng)之間所存在的堿的循環(huán)平衡體系,它們既是相互獨立的系統(tǒng),又是相互制約的有機整體。在拜耳法系統(tǒng)中,原礦漿中的堿壓煮溶出形成鋁酸鈉溶液,到達分解槽,并將分解出氫氧化鋁后的堿液經蒸發(fā)濃縮得到的大母液再送去配料,又回到原礦漿,從而完成一個基本的拜耳循環(huán),生產出一定數(shù)量的氧化鋁,與其同時,一部分堿在赤泥洗滌系統(tǒng)和稀釋礦漿之間循環(huán)。還有一些堿經白泥洗液、赤泥洗液、精液、種分槽,再回到白泥洗液這樣一個閉路循環(huán)系統(tǒng),對于拜耳法存在的這三個堿的循環(huán)系統(tǒng),通常重點注意和研究的是第一個基本的拜
耳循環(huán)體系。與其同時,在拜耳法和燒結法兩大系統(tǒng)之間所存在的堿的循環(huán)流動也一刻不停,隨著拜耳法系統(tǒng)堿的基本循環(huán)的進行,所產生的赤泥結合、赤泥的附液、結晶堿及其附液也不斷地進入燒結法系統(tǒng),經生料、熟料、二精液再回到拜耳法的種分槽。同時,拜耳法系統(tǒng)所發(fā)生的堿的跑冒滴漏損失和產品帶走的堿的損失也由一定量的二精液進入種分槽予以補償,從而保證拜耳循環(huán)周而復始的不斷進行。此外,燒結法粗液脫硅所需種分母液也從拜耳法系統(tǒng)獲得,經二粗液脫硅、二精液又回到種分槽進行閉路循環(huán),同樣地,在燒結法系統(tǒng),堿也要發(fā)生化學損失和機械損失,加之補充拜耳法堿耗,因此,需要由外界將純堿加入到燒結法的生料漿中去,予以補充,從而維持堿的循環(huán)需要,保證燒結法乃至整個生產的正常運行。
2 堿的循環(huán)與生產的關系
從上述混聯(lián)法堿的主要循環(huán)途徑的分析可見,堿法生產氧化鋁的過程,實際上就是氧化鋁的載體氧化鈉沿著主要流程線路周而復始的處理一批又一批的鋁土礦、并進而產出氧化鋁所進行的循環(huán)流動的過程。其產出的氧化鋁量直接與堿的循環(huán)量相關,而堿的循環(huán)量又與有關技術指標及所設置的主體設備的能力有關。實際生產就是據其將拜耳法和燒結法科學地聯(lián)系在一起,形成一個有機的整體,既要使拜耳法起到核心的主體作用,充分發(fā)揮其優(yōu)勢和潛力,又要使燒結法的效能得到應有的體現(xiàn)。在拜耳法單位產品輸出的堿量一定的條件下,燒結法應盡可能多地處理來自拜耳法輸出的堿量。同時,在保證加堿能力的條件下,盡可能地發(fā)揮燒結法的潛力,合理地調整和處理來自碳分母液的堿量。
對于拜耳法系統(tǒng)來說,是以循環(huán)效率的高低來衡量拜耳作業(yè)效果的。循環(huán)效率越高,說明單位堿量每完成一次拜耳循環(huán)所產出的氧化鋁量就越多,也就是說單位產品所需的堿量就越少。這樣壓煮溶出所需要的原礦漿、蒸發(fā)母液等各種物料流量就相對減少,設備的負荷就可減輕,有利于搞好生產的綜合平衡。反之,循環(huán)效率越低,則單位產品所需堿量就越多,相應物料的流量也隨之增加,設備的負荷加大,使生產的綜合平衡的難度提高。此外,在拜耳法（未完，下一頁）
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